[发明专利]一种电化学装置和电子装置

说明书

本申请提供了一种电化学装置和电子装置，电化学装置包括电极组件，电极组件包括负极极片，负极极片包括负极集流体和位于负极集流体表面的负极活性层，负极活性层的宽度为Ha，沿负极活性层的宽度方向，负极活性层包括相对的第一边缘和第二边缘，负极极片包括第一区域和第二区域，第一区域为第一边缘至距离第一边缘Ha/4的区域，第二区域为距离第一边缘Ha/4至距离第一边缘3Ha/4的区域；电化学装置在50％荷电状态下拆解，单位面积第一区域的电荷转移阻抗为Rct1，单位面积第二区域的电荷转移阻抗为Rct2，满足：85％≤Rct1/Rct2≤140％。通过调控第一区域和第二区域之间电荷转移阻抗的比值在上述范围内，有利于改善电化学装置的析锂现象，从而提高电化学装置的循环性能。

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，特别是涉及一种电化学装置和电子装置。

背景技术

锂离子电池具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点，广泛应用于便携式电能储存、电子设备、电动汽车等各个领域。但也对锂离子电池的综合性能提出更高的要求，例如同时具有较高的充电速率和良好的循环性能等。

发明内容

超级快充锂离子电池由于具有较高的充电速率而被广泛应用于便携式的电子设备中。超级快充锂离子电池的正极极片上的正极活性层通常采用斑马涂布的方式，沿极片宽度方向会形成多个相互平行的活性层。本申请的发明人研究发现，在涂布过程中，由于浆料表面张力的原因，会导致活性层边缘区域的厚度小于活性层中间区域的厚度，随着极片的卷绕或堆叠，制备得到的电极组件沿极片宽度方向的边缘区域和中间区域存在的厚度差会越发显著，使得制备得到的锂离子电池在热压化成过程中端部和中部受到的压力不均衡，导致在端部和中部的负极极片上形成的固体电解质界面(SEI)膜致密性差异较大，从而影响锂离子电池的循环性能。

鉴于上述问题，本申请的目的在于提供一种电化学装置和电子装置，以改善电化学装置的循环性能。

本申请的第一方面提供了一种电化学装置，其包括电极组件，所述电极组件包括负极极片和正极极片，所述负极极片包括负极集流体和位于所述负极集流体表面的负极活性层，所述正极极片包括正极集流体和位于所述正极集流体表面的正极活性层，所述负极活性层的宽度为Ha，沿所述负极活性层的宽度方向，所述负极活性层包括相对的第一边缘和第二边缘，所述负极活性层包括第一区域和第二区域，所述第一区域为所述第一边缘至距离所述第一边缘Ha/4的区域，所述第二区域为距离所述第一边缘Ha/4至距离所述第一边缘3Ha/4的区域；所述电化学装置在50％荷电状态下拆解，单位面积所述第一区域的电荷转移阻抗为Rct1，单位面积所述第二区域的电荷转移阻抗为Rct2，满足：85％≤Rct1/Rct2≤140％。通过调控第一区域和第二区域之间电荷转移阻抗的比值在上述范围内，一方面，能够避免第一区域的电荷转移阻抗相对过小时，锂离子在其负极活性层表面富集并引发大量的副反应，导致后续阻抗快速恶化；另一方面，能够避免第一区域的电荷转移阻抗相对过大时，锂离子在其负极活性层表面的嵌入受阻，从而导致锂析出。因此，通过调控第一区域和第二区域之间电荷转移阻抗的比值在上述范围内，有利于改善电化学装置的析锂现象，从而提高电化学装置的循环性能。

在本申请的一些实施方案中，110％≤Rct1/Rct2≤140％；由于在电极组件的端部，电解液的扩散较为容易，因此，在充放电过程中，锂离子在电极组件端部富集并引发副反应的风险较大，Rct1/Rct2在上述范围内时，电极组件端部负极极片第一区域的电荷转移阻抗Rct1较大，通过提高第一区域的电荷转移阻抗Rct1，能够抑制充放电过程中锂离子在电极组件端部的富集，从而降低电极组件端部发生副反应的风险，进而提高电化学装置的循环性能。

在本申请的一些实施方案中，|Rct1-Rct2|≤27mΩ/mm²；此时，第一区域和第二区域的电荷转移阻抗差异较小，有利于改善电化学装置的循环性能。